in@pribor.ru
Во-первых, конечно же, он должен работать с широким диапазоном устанавливаемых компонентов.
Во-вторых, обеспечивать большую емкость питателей для минимизации переналадок между изделиями (или уменьшения парка быстросменных тележек-баз).
В-третьих, иметь возможность работать как с большими сериями изделий, обеспечивая высокую скорость сборки, так и с ультрамалыми сериями без необходимости переналадки принтера трафаретной печати, используя высокоточное дозирование паяльной пасты и установку компонентов в едином цикле.
Рис. 1. Гибридные модульные монтажные центры S10 и S20
Рис. 2. Гибридный модульный монтажный центр, модель S10
Рис. 3. Гибридный модульный монтажный центр, модель S20
Всем этим требованием отвечает гибкая и высокопроизводительная платформа i-PULSE от Yamaha Motor Co., представленная двумя моделями — S10 и S20 (рис. 1).
Основные характеристики модели S10 (рис. 2) даны ниже:
- Скорость сборки при оптимальных условиях: 45 000 комп./ч (для монтажной головы 12x2), 30 000 комп/ч (для гибридной монтажной головы 6x2).
- Максимальный размер печатной платы: 1330x510 мм (опционально).
- Работа с любыми существующими и перспективными компонентами — от 0201 мм до 120x90 мм, высотой до 30 мм.
- Емкость питателей: до 90 позиций (8-мм лента).
- Ширина автомата: всего 1250 мм.
Более емкая по количеству размещаемых питателей, модель S20 (рис. 3), имеет следующие характеристики:
- Скорость сборки при оптимальных условиях: 45 000 комп./ч (для монтажной головы 12x2), 30 000 комп./ч (для гибридной монтажной головы 6x2).
- Максимальный размер печатной платы: 1830x510 мм (опционально).
- Работа с любыми существующими и перспективными компонентами — от 0201 мм до 120x90 мм, высотой до 30 мм.
- Емкость питателей: до 180 позиций (8-мм лента).
- Ширина автомата: 1750 мм.
Универсальность платформы i-PULSE
Платформа i-PULSE позиционируется как универсальная. Для потребителя это большой плюс.
Каждая головка монтажного портала является абсолютно полнофункциональной, и на нее можно устанавливать весь спектр компонентов, что становится существенным
преимуществом по сравнению с устаревшей технологией разделения установочных головок по типам компонентов (или скорость, или точность).
Большие возможности модернизации позволяют дооснастить базовый автомат практически до максимальной комплектации на предприятии заказчика. Таким образом, возможности автомата будут расти вместе с увеличением объемов или сложностью вашего производства.
Рис. 4. Замена монтажной головки на дозирующую «в одно касание»
Высокоточная высокоскоростная система дозирования пасты/клея обеспечивает скорость 0,07 с/доза и минимальную дозу пасты 300 мкм (3g). Точность при этом составляет ±50 (ц+3о). В установках реализована возможность быстрой смены головки дозирования (рис. 4) на монтажную головку и обратно оператором автомата буквально за считаные минуты. Также имеется функция автоматической калибровки размеров точки. А надежные шнековые клапаны обеспечивают бесконтактное нанесение.
Цветная оптическая камера распознавания реперных знаков, включающая многоуровневую систему подсветки компонента, позволяет распознавать сложные формы и расцветки. Кроме этого, камера используется для оптического контроля дозирования паяльной пасты/клея, поддерживая функции SPI.
Интеллектуальные электрические питатели для лент шириной 8-88 мм предполагают стабильно быструю и одновременно точную подачу компонентов. Среди преимуществ:
- эффективная работа с отрезками от 7,5 см;
- универсальный питатель для 12- и 16-мм ленты;
- единая серия питателей SS/ZS для автоматов линеек i-PULSE и YSM;
- полная совместимость с питателями F3.
Платформа i-PULSE позволяет осуществлять 3D-монтаж, монтаж микросборок, монтаж в «колодец», а также монтаж по технологии PoP (Package on Package), рис. 5.
Рис. 5. Нанесение пасты в «колодец» и технология PoP
Программный контроль усилия взятия и установки компонентов выполняется встроенными датчиками в каждой монтажной головке. Рабочие насадки снабжены демпфером, уменьшающим шоковую нагрузку на керамические корпуса компонентов. Есть система автоматического расчета и компенсации коробления печатной платы на базе лазерного измерителя высоты.
Предусмотрена станция автоматической смены насадок на 40 позиций. Насадки не имеют привязки к позициям и распознаются камерой по уникальному коду. Автоматическая оптимизация перед началом операций позволяет менять насадки во время работы одновременно на всех монтажных головках. Для компонентов нестандартной формы и объемного монтажа в отверстия существуют насадки с механическим захватом.
Рис. 6. Лазерная система отслеживания положения платы
Рис. 7. Варианты сменных тележек для быстрой переналадки производства
Мультиконвейер не имеет ограничений по направлению перемещения платы и оснащен лазерной системой отслеживания положения платы на конвейере (рис. 6). Система позволяет осуществлять поддержку плат практически с любой геометрией краев. Реализована также система автоматической расстановки поддерживающих пинов.
Платформа отличается эффективностью и скоростью переналадки на новое изделие. Характерной особенностью для большинства сборочных технологических линий является производство нескольких типов изделий.
В этих условиях для сокращения времени простоя оборудования большую роль играет время переналадки от одного изделия к другому. Хорошим показателем полной перенастройки линии, включая проверку самого оборудования, является остановка линии для перехода на новую программу выпуска не более чем на 5 мин.
Возможности i-PUSLE
Автоматы поверхностного монтажа Yamaha серии i-PUSLE характеризуются рядом возможностей, о которых расскажем ниже.
Реализована быстрая замена тележки-базы питателей на заранее подготовленную (рис. 7) емкостью 36 или 45 позиций в пересчете на 8-мм ленту. Либо на палетный лифт емкостью до 36 палет стандартного размера, если появилась необходимость расширить ассортимент устанавливаемых ИМС/разъемов. При этом можно продолжить использовать стационарные столики для размещения палет внутри автомата. Позиции для фиксации в автомате универсальны и не требуют изменения системных настроек.
Актуальное программное обеспечение минимизирует время корректировки подготовленной в режиме офлайн программы при переходе на новое изделие и позволяет избежать ошибок установки, связанных с неправильной полярностью или неверными размерами компонента. Опция iQVision автоматически получает образы новых компонентов без вмешательства оператора при сборке первой печатной платы.
Реализована возможность автоматического оптического определения позиции захвата компонентов из ленточного питателя для корпусов 0402 и менее. Определение фактической позиции чип-компонента происходит с помощью камеры для распознавания реперных знаков и позволяет минимизировать потери времени на настройку в процессе сборки первой печатной платы.
Рис. 8. Структура 3D-MID-устройства (30-основание -> 3D-MID -> 30-проводники)
Рис. 9. Модуль поддержки 3D-MID-устройства
Платформа i-PUSLE имеет возможность дооснащения модулем поддержки 3D-MID (Molded Interconnect Devices) — литыми монтажными основами, изготовленными по технологии создания коммутационных структур. Трехмерность значительно упрощает конструкцию изделия и позволяет создавать рабочие поверхности, строго ориентированные между собой. Технология открывает новые перспективы для производителей электроники в совершенствовании их изделий. Корпуса и детали конструкции могут становиться элементами электронных схем (рис. 8, 9).
Также в новой платформе реализованы:
- возможность интеграции с автоматизированными шкафами хранения;
- учет затраченных компонентов;
- планирование сборки и производства изделий.
К преимуществам автоматов серии i-PUSLE также относятся:
- широкие возможности расширения производства при росте объемов выпускаемой продукции;
- минимальные затраты по приобретению и размещению нового станка;
- полная двухсторонняя совместимость автоматов S10/S20 с M10/M20, работа с тележками-базами для пневматических питателей F1/F2;
- программная совместимость с автоматами i-PULSE серий M1/M2/M4/M6/M7.
Возможно, сейчас одним из важных факторов при инвестициях в линии поверхностного монтажа, в том числе в сборочные автоматы, как наиболее дорогую их часть, является универсальность, гибкий подход к производству. В условиях жесткой конкуренции для производителей электронной техники, приобретающих оборудование, на первый план выходит не только стоимость самого оборудования, но и стоимость его масштабируемости под необходимые задачи. Несмотря на это, при выборе оборудования многие компании продолжают сравнивать автоматы, предлагаемые разными поставщиками, только с точки зрения непосредственных инвестиций и производительности. Такой подход в итоге может стоить компании достаточно дорого.